Ученые, изучающие планету Марс, недавно опубликовали новое интересное исследование. В нем говорится, как именно вода, которой на Красной планете было довольно много, внезапно покинула этот перспективный для жизни мир.
Марс – сухая пустыня
В настоящее время Марс – это холодная и сухая планета. Однако обнаруженные на ее поверхности извилистые речные долины и остатки озер предполагают, что миллиарды лет назад вода покрывала большую ее часть. Конечно, от этих запасов что-то осталось. Но совсем немного. В основном вода Марса находится в полярных ледяных шапках Красной планеты. Они содержат менее 10% воды, которая когда-то текла по поверхности этого ныне сухого пустынного мира.
В ходе исследований, проведенных ранее, было установлено что вода, которую раньше имел Марс, в основном улетучилась в космос. Как же происходил (и происходит до сих пор) этот процесс? Это происходит примерно так: ультрафиолетовое излучение Солнца разрушает молекулы воды, находящиеся в верхних слоях атмосферы. При этом образуются молекулы кислорода и водорода. Большая часть этого водорода затем улетает в космос. И это неудивительно, если учитывать его необычайно легкую массу и среднюю гравитацию Марса (которая на 40% меньше, чем у Земли).
Однако недавно проведенные исследования показали, что механизм потери Марсом своей воды может быть несколько другим. Ученые проанализировали данные, полученные с находящегося на орбите Марса спутника Trace Gas Orbiter (TGO), который является частью европейско-российской программы ExoMars. Исследователи сосредоточили свое внимание на том, как именно вода распределялась в марсианской атмосфере на различных высотах. Измерения производились в 2018 и 2019 годах.
Много воды в атмосфере
Ученые обнаружили, что сезонные изменения были ключевыми факторами, определяющими распределение водяного пара в атмосфере Марса. Например, в самую теплую, и соответственно, самую штормовую часть года на Красной планете большая часть атмосферы была просто «перенасыщена водой». В ней было обнаружено в 10–100 раз больше водяного пара, чем теоретически должна позволять температура. И поэтому вода способна достигать самых верхних слоев атмосферы.
Ученые были весьма удивлены, что такое большое количество водяного пара может оказаться так высоко. Ранее они ожидали, что это значение должно было быть ограничено холодными температурами. И весь пар должен быть сконденсирован в облака.
Но почему же так происходит? В общих чертах этот процесс выглядит так: когда Солнце нагревает большие резервуары льда на марсианских полюсах, водяной пар попадает в атмосферу. Содержащиеся в нем молекулы воды затем переносятся ветрами на более высокие и более холодные высоты. Там, с участием частиц пыли, они могут конденсироваться в облака. Это предотвращает быстрое и массовое продвижение воды к более высоким уровням атмосферы. Такие же процессы происходят и на Земле. Но на Марсе процесс конденсации часто затруднен. Поэтому его атмосфера регулярно пересыщается водяным паром. И это позволяет большому количеству воды достигать ее верхних слоев. Где ультрафиолетовые лучи Солнца разделяют ее на атомы.